Regelungs- und Systemtechnik 1 - Profil MTR und BMT - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau

Vorausgesetzt wird der erfolgreiche Abschluss folgender Fächer:   

• Mathematik 1 und 2
• Physik 1 und 2
• Elektrotechnik  1

Die Studierenden können lineare, zeitinvariante dynamische Systeme im Blockschaltbild sowie im Zeit- und Bildbereich beschreiben und die Darstellungen ineinander überführen. Sie können deren Systemeigenschaften wie z.B. die Stabilität analysieren. Sie kennen mehrere Verfahren zur Reglersynthese für Eingrößensysteme mit ihren jeweiligen Voraussetzungen und können für diese Systeme einen geeigneten Regler entwerfen. Zur Verbesserung des Führungs- und Störverhaltens können sie weiterhin Kaskadenregler, Vorsteuerung und Störkompensation realisieren.  

• Motivation: Beispielprobleme, Unterschied von Steuerung und Regelung
• Lineare zeitinvariante SISO-Systeme: nichtlineare Ein-/Ausgangsdarstellung, Linearität, Linearisierung um Betriebspunkt, Lösung, exponentelle Stabilität, stationäre Verstärkung, Kleinsignale, Normierung
• Übertragungsverhalten: Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion, Pole und Nullstellen, Standardregelkreisglieder, Sprungantwort
• Frequenzbereich: Frequenzgang, Nyquist-Ortskurve, Frequenzkennlinien bzw. Bode-Diagramm, Filter, Bandbreite
• Reglerentwurf im Frequenzbereich: Regelkreis, Sensitivitätsfunktionen, Standardregler, PID-Regler, interne Stabilität des Regelkreises, Nyquist-Kriterium, robuste Stabilität, Amplituden- und Phasenrand, Frequenzkennlinienverfahren
• (Kompensation, Entwurf nach Kenngrößen), Totzeit und Smith-Prädiktor
• Algebraischer Reglerentwurf: Implementierbarkeit, direkte Reglerberechnung, einfache Polvorgabe, Polvorgabe unter Nebenbedingungen
• Regelkreisarchitekturen: Vorfilter, Störgrößenaufschaltung, Kaskadenregelung, Vorsteuerung, Kombination von Steuerung und Regelung

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Entwicklung an der Tafel, Beiblätter, Übungsblätter und Simulationsbeispiele unter:

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https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=2684

• Föllinger, O., Regelungstechnik, Hüthig, 1994
• Goodwin, G. C., Graebe, S. F., Salgado M. E., Control System Design, Prentice Hall, 2001
• Horn, M., Dourddoumas, N., Regelungstechnik, Pearson Studium, 2004
• Lunze, J., Regelungstechnik 1 & 2, Springer, 2001
• Reinisch, K.; Analyse und Synthese kontinuierlicher Steuerungs- und Regelungssysteme, Verl. Technik, 1996
• Unbehauen, H., Regelungstechnik I & II, Vieweg, 1983